KR101087342B1 - 인덕턴스 소자와 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 스위칭 전원 - Google Patents
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Abstract
인덕턴스 소자(1)는, 자성 박대의 권회체 또는 적층체를 구비하는 도넛형 자심(2)과, 도넛형 자심(2)이 수납되는 바닥이 있는 용기(3)와, 바닥이 있는 용기(3) 내에 수납된 도넛형 자심(2)의 중공부에 삽입 관통되는 도전성 리드부(5)를 구비한다. 바닥이 있는 용기(3) 내의 개방부는, 도넛형 자심(2), 바닥이 있는 용기(3) 및 도전성 리드부(5)를 일체적으로 고정하는 접착제부(4)로 덮혀져 있다. 접착제부(4)는 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)의 간극, 및 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)의 간극에, 도넛형 자심(2)의 두께에 대하여 평균 5 내지 50%의 범위에서 인입되어 있다.
자성 박대, 도넛형 자심, 바닥이 있는 용기, 도전성 리드부, 접착제부, 인덕턴스 소자, 중공부, 스위칭 전원
Description
본 발명은 인덕턴스 소자와 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 스위칭 전원에 관한 것이다.
전자 기기에 탑재되는 스위칭 전원은, FCCI로 대표되는 바와 같이 클래스별로 노이즈가 규제되어 있다. 전원에 있어서의 노이즈의 발생 원인은 여러가지이지만, 주로 큰 전력을 온 오프하는 반도체 소자의 주변에서 발생한다. 특히, 고주파 성분은 방사 노이즈로서 공중에 전파되어, 각종 전자 기기의 오동작을 초래한다. 이로 인해, 각 주파수대에 규제값이 설정되어 있다. 스위칭 전원에서는 반도체 소자, 주로 MOS-FET나 다이오드에 대하여 노이즈 대책이 실시되어 있다. MOS-FET나 다이오드에 대한 노이즈 대책의 대표예로서는, CR 스너버나 페라이트 비즈를 사용한 노이즈 대책을 들 수 있다.
노이즈 대책은 효과와 비용, 또한 탑재 스페이스의 균형에 의해 구분하여 사용된다. 특히 성능면을 고려한 경우에는, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, Co계 아몰퍼스를 이용한 것이 노이즈 대책의 주류로 되어 있다. Co계 아몰퍼 스는 자기 특성이 우수하기 때문에, 노이즈 저감 효과가 페라이트 비즈보다 우수하다. 그러나, Co계 아몰퍼스 자성 박대(磁性 薄帶)를 사용한 토로이달 코어는, 일반적으로 코어 전체가 수지로 덮혀져 있기 때문에, 수지가 자성 박대의 층간에 침입하고, 건조 후의 수지의 수축에 의해 토로이달 코어에 응력이 걸려 자기 특성을 저하시킨다고 하는 문제를 갖고 있다.
한편, 특허 문헌 2나 특허 문헌 3에는 바닥이 있는 용기에 코어를 삽입하고, 덮개를 고정하여 코어를 용기 내에 수납한 노이즈 억제 소자가 기재되어 있다. 덮개를 갖는 용기를 사용한 경우에는 수지의 수축에 수반하는 문제가 회피되어, 자기 특성의 저하를 억제할 수 있다. 그러나, 덮개를 갖는 용기는 당연히 덮개부와 용기 본체를 따로따로 제작하고, 이들을 조합하여 고정할 필요가 있다. 덮개부와 용기 본체를 각각 수지 재료로 제작하기 위해서는, 우선 개별적으로 금형을 준비하고, 이들 금형을 사용하여 각각 수지 성형을 실시할 필요가 있다.
전술한 바와 같이, 덮개를 갖는 용기는 덮개부와 용기 본체의 금형을 개별적으로 준비하지 않으면 안되어, 제조 비용에 대한 부담이 크다고 하는 문제를 갖고 있다. 또한, 특허 문헌 2에 기재되어 있는 노이즈 억제 소자에 있어서는, 본체 용기에 덮개부를 삽입하는 공정이 필요하게 된다. 특허 문헌 3에 기재되어 있는 노이즈 억제 소자에 있어서는, 용기 본체와 덮개부를 용착에 의해 고정하는 공정이 필요하게 된다. 덮개를 갖는 용기를 사용한 노이즈 억제 소자는 덮개부를 설치하는 공정이 필요하기 때문에, 양산성이 떨어진다고 하는 문제를 갖고 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 등록 제2602843호 명세서
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평11-345714호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2001-319814호 공보
본 발명의 목적은, 자기 특성의 저하를 억제한 후, 덮개부를 생략하여 양산성을 향상시키는 것을 가능하게 한 인덕턴스 소자와 그 제조 방법, 또한 그러한 인덕턴스 소자를 사용한 스위칭 전원을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 형태에 관한 인덕턴스 소자는, 자성 박대의 권회체 또는 적층체를 구비하는 도넛형 자심과, 일단부에 설치된 저부와, 타단부에 설치된 개방부를 갖고, 상기 도넛형 자심이 수납되는 바닥이 있는 용기와, 상기 바닥이 있는 용기 내에 수납된 상기 도넛형 자심의 중공부에 삽입 관통되는 도전성 리드부와, 상기 바닥이 있는 용기의 상기 개방부를 덮도록 설치되고, 상기 도넛형 자심, 상기 바닥이 있는 용기 및 상기 도전성 리드부를 일체적으로 고정하는 접착제부를 구비하고, 상기 접착제부는 상기 도넛형 자심과 상기 바닥이 있는 용기의 간극, 및 상기 바닥이 있는 용기와 상기 도전성 리드부의 간극에, 상기 바닥이 있는 용기의 상기 개방부측으로부터 상기 도넛형 자심의 두께에 대하여 평균 5% 이상 50% 이하의 범위에서 인입되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 형태에 관한 인덕턴스 소자의 제조 방법은, 자성 박대의 권회체 또는 적층체를 구비하는 도넛형 자심을, 일단부에 설치된 저부와 타단부에 설치된 개방부를 갖는 바닥이 있는 용기 내에 수납하는 공정과, 상기 바닥이 있는 용기 내에 수납된 상기 도넛형 자심의 중공부에, 절곡 가공을 실시한 도전성 리드부를 삽입하는 공정과, 상기 도넛형 자심이 수납되고, 또한 상기 도전성 리드부가 삽입된 상기 바닥이 있는 용기의 상기 개방부에 접착제를 도포하는 공정과, 상기 접착제를 건조시켜 고화함으로써, 상기 도넛형 자심, 상기 바닥이 있는 용기 및 상기 리드부를 일체적으로 고정하는 접착제부를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 형태에 관한 스위칭 전원은, 본 발명의 형태에 관한 인덕턴스 소자를 노이즈 억제 소자로서 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 인덕턴스 소자를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1에 도시하는 인덕턴스 소자의 일부를 확대하여 도시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따른 인덕턴스 소자의 실장 구조를 도시하는 도면.
도 4는 도 3에 도시하는 인덕턴스 소자의 변형예를 도시하는 도면.
도 5는 도 3에 도시하는 인덕턴스 소자의 다른 변형예를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시 형태의 인덕턴스 소자에 사용되는 자심의 단면 구조의 일례를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 스위칭 전원의 구성을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 스위칭 전원의 구성을 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 인덕턴스 소자
2: 도넛형 자심
3: 바닥이 있는 용기
4: 접착제부
5: 도전성 리드부
6: 배선 기판
7: 킹크부
21: 자성 박대
31, 51: 스위칭 전원
34: 트랜스포머
36: FET
39: 가포화 인덕터
<발명을 실시하기 위한 형태>
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 형태에 따른 인덕턴스 소자를 도시하는 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시하는 인덕턴스 소자(1)는, 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)와 접착제부(4)와 도전성 리드부(5)를 구비하고 있다. 도넛형 자심(2)은 자성 박대의 권회체 또는 적층체를 구비하고 있다. 도넛형 자심(2)이란 자성 박대를 권회 또는 적층하여 도넛형, 소위 토로이달형으로 성형한 자심이며, 그 중심에는 중공부가 형성 되어 있다.
도넛형 자심(2)을 구성하는 자성 박대에는, Co기 아몰퍼스 자성 합금, Fe기 아몰퍼스 자성 합금, 미결정을 갖는 Fe기 자성 합금, 퍼말로이 등의 자성 재료가 적용된다. 아몰퍼스 합금은 하기 화학식 1로 표시되는 조성을 갖는 것이 바람직하다.
(식 중, T는 Fe 및 Co로부터 선택되는 1종 이상의 원소를, M은 Ti, V, Cr, Mn, Ni, Cu, Zr, Nb, Mo, Ta 및 W로부터 선택되는 1종 이상의 원소를, X는 B, Si, C 및 P로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 나타내고, a 및 b는 0≤a≤0.5, 10≤b≤35at%를 만족하는 수이다.)
원소 T는 자속 밀도나 철손 등의 요구되는 자기 특성에 따라서 조성 비율이 조정된다. 원소 M은 열안정성, 내식성, 결정화 온도의 제어 등을 위해 첨가되는 원소이다. 원소 M은 Cr, Mn, Zr, Nb 및 Mo로부터 선택되는 1종 이상인 것이 보다 바람직하다. 원소 M의 함유량은 a의 값으로서 0.5 이하로 한다. 원소 M의 함유량이 지나치게 많으면 상대적으로 원소 T의 양이 감소하기 때문에, 아몰퍼스 자성 합금 박대의 자기 특성이 저하한다. 원소 M의 함유량을 나타내는 a의 값은, 실용적으로는 0.01 이상으로 하는 것이 바람직하다.
원소 X는 비정질 합금을 얻는 데에 필수적인 원소이다. 특히, B는 자성 합 금의 아몰퍼스화에 유효한 원소이다. Si는 아몰퍼스상의 형성을 조성하거나, 또는 결정화 온도의 상승에 유효한 원소이다. 원소 X의 첨가량이 지나치게 많으면 투자율의 저하나 무름이 발생한다. 원소 X의 첨가량이 지나치게 적으면 자성 합금의 아몰퍼스화가 곤란해진다. 이러한 점으로부터, 원소 X의 함유량은 10 내지 35at%의 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한, 도넛형 자심(2)을 구성하는 자성 박대로서는, 가포화 특성이 우수한 Co기 아몰퍼스 합금 박대를 사용하는 것이 바람직하다. Co기 아몰퍼스 합금 박대를 사용함으로써, 도넛형 자심(2)의 자기 특성을 향상시킬 수 있다. Co기 아몰퍼스 합금 박대는, 하기 화학식 2로 표시되는 조성을 갖는 것이 바람직하다.
(식 중, a+b+c+d+e=100at%, 3≤b≤7at%, 0.5≤c≤3at%, 9≤d≤18at%, 7≤e≤16at%이다.)
화학식 2에 있어서, 원소 M은 Nb, Cr, W, Mo 및 Ta로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 이러한 원소 M을 필수 성분으로서 포함함으로써, Co기 아몰퍼스 합금 박대의 내열성이 향상된다. Co기 아몰퍼스 합금 박대의 내열성을 향상시킴으로써 후술하는 건조 공정에 의한 도넛형 자심(2)의 자기 특성의 저하를 억제할 수 있다. 원소 M은 Nb인 것이 바람직하다. Nb는 특히 Co기 아몰퍼스 합금 박대의 내열성의 향상에 기여한다.
자성 합금 박대로서 사용하는 아몰퍼스 합금 박대는 액체 급냉법을 적용하여 제작하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 소정의 조성비로 조정한 합금 소재를, 용융 상태로부터 105℃/초 이상의 냉각 속도로 급냉함으로써, 아몰퍼스 합금 박대가 얻어진다. 액체 급냉법에 의해 제작된 아몰퍼스 합금의 형상은 박대로 된다. 아몰퍼스 합금 박대의 두께는 30㎛ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 8 내지 20㎛이다. 자성 박대의 두께를 제어함으로써, 저손실의 자심을 얻는 것이 가능해진다.
미결정을 갖는 Fe기 자성 합금은 화학식 3으로 표시되는 조성을 갖는 것이 바람직하다.
(식 중, M은 주기율표의 4a족 원소, 5a족 원소, 6a족 원소, Mn, Ni, Co 및 Al로부터 선택되는 1종 이상의 원소를 나타내고, a+b+c+d+e=100at%, 0.01≤b≤4at%, 0.01≤c≤10at%, 10≤d≤25at%, 3≤e≤12at%, 17≤d+e≤30at%이다.)
화학식 3의 조성에 있어서, Cu는 내식성을 높이고, 결정립의 조대화를 방지하는 동시에, 철손이나 투자율 등의 연자기 특성을 개선하는 데에 유효한 원소이다. 원소 M은 결정 직경의 균일화에 유효한 동시에, 자기 왜곡이나 자기 이방성의 저감, 온도 변화에 대한 자기 특성의 개선에 유효한 원소이다. 미결정을 갖는 자성 합금은, 입경이 5 내지 30nm의 결정립이 합금 중에 면적비로 50% 이상, 바람직 하게는 90% 이상 존재하는 미구조를 갖는 것이 바람직하다.
미결정을 갖는 Fe기 자성 합금 박대는, 예를 들어 이하와 같이 하여 제작된다. 우선, 액체 급냉법으로 화학식 3의 합금 조성을 갖는 아몰퍼스 합금 박대를 제작한 후, 이 아몰퍼스 합금 박대에 결정화 온도에 대하여 -50 내지 +120℃, 1분 내지 5시간의 열처리를 실시하여 미결정을 석출시킨다. 혹은, 액체 급냉법으로 합금 박대를 제작할 때의 급냉 온도를 제어하여 미결정을 직접 석출시킨다. 합금 박대의 판 두께는 아몰퍼스 합금 박대와 마찬가지로 30㎛ 이하인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 8 내지 20㎛이다.
전술한 바와 같은 자성 박대를 권회하여 권회체를 제작한다. 혹은, 자성 박대를 적층하여 적층체를 제작한다. 권회수나 적층수는 요구되는 자기 특성에 따라 적절하게 설정된다. 필요에 따라서, 자성 박대의 표면에 절연층을 형성하여도 된다. 권회체는 그 중심부에 중공부가 형성되도록 자성 박대를 권회한다. 자성 박대를 권회함으로써, 그 중심부에 중공부를 갖는 자심이 얻어진다. 적층체는 그 중심부에 중공부가 형성되도록 자성 박대를 적층한다. 자성 박대를 소정의 길이로 절단하여 자성 박편을 제작하고, 자성 박편의 중심부에 구멍을 뚫는다. 이러한 자성 박편을 적층함으로써 도넛형 자심이 형성된다.
도넛형 자심(2)은 바닥이 있는 용기(3)에 수납된다. 바닥이 있는 용기(3)는 통 형상 외벽부와 그 내측에 동심원상으로 배치된 통 형상 내벽부를 갖는다. 통 형상 외벽부 및 통 형상 내벽부의 일단부에는, 그들 사이를 막도록 저부가 설치되어 있다. 통 형상 외벽부 및 통 형상 내벽부의 타단부는 개방부로 되어 있다. 통 형상 내벽부의 내측은 중공부로 되어 있다. 도넛형 자심(2)은 통 형상 외벽부와 통 형상 내벽부 사이에 수납된다. 바닥이 있는 용기(3)는 절연성을 갖는 것이 바람직하다. 바닥이 있는 용기(3)는 예를 들어 PBT(폴리부틸렌테레프탈레이트), PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), LCP(액정 중합체) 등의 절연 수지로 형성하는 것이 바람직하다. 각 부의 두께는 0.05 내지 1mm의 범위인 것이 바람직하다.
바닥이 있는 용기(3)에 있어서, 통 형상 외벽부의 높이는 통 형상 내벽부의 높이보다 높은 것이 바람직하다. 또한, 통 형상 외벽부의 높이는 통 형상 내벽부의 높이보다 0.2 내지 2mm의 범위에서 높은 것이 바람직하다. 즉, 통 형상 외벽부와 통 형상 내벽부는, 도 2에 도시한 바와 같이 [통 형상 외벽부의 높이 h1≥통 형상 내벽부의 높이 h2]인 것이 바람직하다. 또한, [통 형상 외벽부의 높이 h1 - 통 형상 내벽부의 높이 h2=d=0.2 내지 2mm]인 것이 바람직하다. 통 형상 외벽부를 통 형상 내벽부보다 높게 함으로써, 후술하는 접착제부(4)로 고정할 때에 접착제가 외부에 흘러 나가기 어려워진다.
도넛형 자심(2)을 수납한 바닥이 있는 용기(3)의 중공부에는, 도전성 리드부(5)가 삽입 관통된다. 도전성 리드부(5)는 Cu, Fe, 그들을 주성분으로 하는 합금 등의 도전성 금속 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 도전성 리드부(5)의 선 직경은 바닥이 있는 용기(3)의 중공부를 통과하면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 도전성 리드부(5)의 선 직경에 대한 중공부의 직경의 비(리드부(5)의 선 직경/리드부의 선 직경)가 1 내지 4의 범위인 것이 바람직하다. 이에 의해, 접착제부(4)로 양호하게 고정할 수 있다. 도전성 리드부(5)의 표면에는 절연 피막을 형성하여도 된다. 또한, 도전성 리드부(5)의 표면에 주석 도금 등의 피막을 형성함으로써, 납땜성을 향상시킬 수 있다.
도전성 리드부(5)의 길이는 임의적이기는 하다. 도전성 리드부(5)는 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 역ㄷ자형으로 절곡된 형상을 갖는 것이 바람직하다. 스위칭 전원 등을 구성하는 배선 기판(마더보드)(6)에 인덕턴스 소자(1)를 실장함에 있어서, 도전성 리드부(5)는 배선 기판(6)에 삽입되어 납땜된다. 절곡 형상을 갖는 도전성 리드부(5)는 배선 기판(6)에 대한 실장성이 우수하다. 바닥이 있는 용기(3)는 예를 들어 도전성 리드부(5)의 배선 기판(6)에 대하여 수직한 부분의 한쪽에 고정된다.
인덕턴스 소자(1)를 배선 기판(6)에 실장함에 있어서, 인덕턴스 소자(1)는 접착제부(4)가 배선 기판(6)과는 반대측에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다. 도전성 리드부(5)는 배선 기판(6)에 납땜되어 고정된다. 납땜 공정의 열로 접착제부(4)가 용해되어, 도넛형 자심(2)이 도전성 리드부(5)로부터 탈락할 우려가 있다. 예를 들어, 납땜 공정의 열이 도전성 리드부(5)를 통하여 접착제부(4)에 전해지는 경우, 혹은 리플로우 공정과 같이 기판 전체를 가열하는 경우도 있다. 접착제부(4)에 열이 전해졌다고 하여도, 접착제부(4)를 기판(6)과는 반대측에 배치함으로써 열의 영향을 받기 어렵게 할 수 있다.
바닥이 있는 용기(3)의 중공부에는, 미리 절곡 가공을 실시한 도전성 리드부(5)를 삽입하는 것이 바람직하다. 이 후, 접착제부(4)가 형성된다. 이에 의해, 바닥이 있는 용기(3)의 고정 위치를 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 바닥이 있는 용기(3)의 중공부에 삽입한 후에 도전성 리드부(5)를 절곡 가공하면, 도넛형 자심(2)이나 접착제부(4)에 응력이 가해져 특성이 저하될 우려가 있다. 절곡 형상을 갖는 도전성 리드부(5)를 바닥이 있는 용기(3)의 중공부에 삽입함으로써, 응력에 의한 특성 저하를 억제할 수 있다.
도넛형 자심(2)을 수납한 바닥이 있는 용기(3)의 중공부에 도전성 리드부(5)를 삽입한 후, 바닥이 있는 용기(3)의 개방부측에 접착제를 도포하고, 이것을 건조시켜 고화함으로써 접착제부(4)를 형성한다. 접착제부(4)는 바닥이 있는 용기(3)의 개방부를 덮도록 설치되고, 또한 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)를 일체적으로 접착 고정하는 것이다. 여기에서는 접착제를 고화한 상태를 접착제부(4)라고 칭한다. 「일체적으로 고정」이란 연속하는 접착제부(4)로 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)를 고정한 상태를 나타낸다.
이 실시 형태의 인덕턴스 소자(1)에 있어서는, 도넛형 자심(2)을 수납한 바닥이 있는 용기(3)의 개방부를 접착제부(4)로 덮으면서, 접착제부(4)로 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)를 일체적으로 고정하고 있다. 따라서, 바닥이 있는 용기(3)와는 별도로 덮개부를 준비할 필요가 없다. 이로 인해, 덮개부를 형성하기 위한 금형이 불필요하게 된다. 또한, 덮개부를 설치하는 공정도 불필요하다. 이들에 의해, 인덕턴스 소자(1)의 제조 공정을 간소화할 수 있고, 또한 제조 비용을 저감하는 것이 가능해진다.
접착제부(4)는 접착제를 고화한 것이기 때문에, 예를 들어 1kgf 이상의 접합 강도를 용이하게 얻을 수 있다. 이로 인해, 인덕턴스 소자(1)를 배선 기판(6)에 실장하였을 때에, 도넛형 자심(2)을 수납한 바닥이 있는 용기(3)의 탈락 등을 방지할 수 있다. 여기서, 1kgf 이상의 접합 강도란 1kg의 하중을 추 등으로 가하였을 때에, 접착제부(4)가 벗겨지지 않는 것을 의미한다. 한편, 수지를 굳혀 형성한 덮개부를 용기에 압입하는 타입에서는, 용기의 탈락 등이 발생하기 쉽다. 또한, 리드부를 삽입할 때에 덮개부가 떨어질 우려가 있다. 특히, 압입만으로는 압입 방향과 반대측으로부터 리드부를 삽입하면 덮개부가 떨어지기 쉽다. 이것은 압입만으로는 접합 강도를 향상시킬 수 없기 때문이다.
접착제부(4)를 형성하는 접착제는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 실리콘 수지계 접착제, 에폭시 수지계 접착제, 페놀 수지계 접착제, 아크릴 수지계 접착제, 폴리우레탄 수지계 접착제 등이 사용된다. 접착제를 실온에서 고화하는 것이 가능하면, 인덕턴스 소자(1)의 제조 효율이 향상된다. 단, 건조 공정의 단축이나 고화 후의 기계적 특성 등을 고려하여, 접착제는 90 내지 150℃의 온도하에서 30분 내지 2시간의 조건에서 건조 처리하는 것이 바람직하다. 건조 조건은 110 내지 130℃×50 내지 70분으로 하는 것이 보다 바람직하다.
접착제의 건조 온도가 90℃ 미만이면 건조 시간을 길게 할 필요가 생긴다. 건조 시간이 길어지면 접착제의 도넛형 자심(2)에 대한 침투 범위가 지나치게 넓어진다. 구체적으로는, 접착제가 도넛형 자심(2)의 내부의 30%를 초과하여 침투하기 쉬워진다. 접착제의 건조 온도가 150℃를 초과하면 건조 시간은 짧아지지만, 도넛형 자심(2)의 자기 특성이 저하될 우려가 있다. 이러한 제조 조건을 적용함으로 써, 인덕턴스 소자(1)의 제조 효율을 높일 수 있다. 따라서, 인덕턴스 소자(1)의 양산성이 각별히 향상된다.
접착제는 고화 후의 두께가 0.3 내지 2mm의 범위로 되도록 도포하는 것이 바람직하다. 여기에서는 액상의 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 액상 접착제의 도포는, 디스펜서를 사용하여 용이하게 실시할 수 있다. 또한, 디스펜서의 주입구를 바닥이 있는 용기(3)의 개방부에 맞춤으로써, 용이하게 위치 정렬할 수 있다. 이 때의 액상 접착제의 도포량을 조정함으로써, 액 누설을 방지할 수 있다. 접착제의 도포로부터 건조까지는, 예를 들어 바닥이 있는 용기(3)의 중공부에 삽입된 도전성 리드부(절곡부를 갖는 도전성 리드부)(5)의 선단을 받침대에 고정하여 실시한다. 이에 의해, 복수의 바닥이 있는 용기(3)에 대하여 효율적으로 접착제를 도포할 수 있고, 또한 건조 공정의 효율도 향상된다.
접착제를 고화하여 형성한 접착제부(4)의 경도는, 쇼어 경도 A로 20 내지 100의 범위인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 50 내지 70의 범위이다. 접착제부(4)의 경도(쇼어 경도 A)가 100을 초과하면 도넛형 자심(2)에의 응력이 커지기 때문에, 도넛형 자심(2)의 자기 특성에 악영향을 미칠 우려가 있다. 접착제부(4)의 경도(쇼어 경도 A)는 70 이하인 것이 보다 바람직하다. 이러한 경도가 얻어지기 쉬운 접착제로서 아크릴 변성 실리콘 수지계 접착제를 들 수 있다.
접착제부(4)를 구성하는 접착제는 1종류뿐이어도 되고, 또한 2종류 이상을 혼합한 것이어도 된다. 접착제부(4)의 경도의 하한값은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 접착제부(4)의 강도를 고려하면 쇼어 경도 A로 20 이상의 경도를 갖는 것 이 바람직하다. 또한, 접착제부(4)의 경도(쇼어 경도 A)는 50 이상인 것이 보다 바람직하다. 경도는 JIS-Z-2246(시험 방법), JIS-B-7727(시험기), JIS-B-7731(시험편)에 준하여 측정하는 것으로 한다. 에폭시 수지 등의 단단한 수지의 경도에 대해서는 쇼어 경도 D에 준하여 측정하는 것으로 한다.
이 실시 형태의 인덕턴스 소자(1)에 있어서, 접착제부(4)로 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)를 일체적으로 고정할 때에, 접착제부(4)는 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)의 간극, 및 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)의 간극에 인입한다.
접착제부(4)는 도넛형 자심(2)의 두께에 대하여, 바닥이 있는 용기(3)의 개방부측으로부터 평균 5 내지 50%의 범위에서 인입되어 있다.
도 2는 접착제부(4)가 각 간극에 인입되어 있는 상태를 도시하고 있다. 도 2에 있어서, a는 도넛형 자심(2)의 두께, b는 도넛형 자심(2)의 두께 방향에 인입한 접착제부(4)의 두께이다. 접착제부(4)는 [(b/a)×100(%)]의 값이 5 내지 50%로 되도록, 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)의 간극, 및 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)의 간극에 인입시킨다. 또한, b의 두께는 모두 일정할 필요는 없으며, 일부 접착제부(4)가 인입한 부분이 없는 개소(b=0)가 존재하여도 된다. 접착제부(4)가 간극에 인입하는 비율은 평균 5 내지 50%의 범위이면 된다.
접착제부(4)가 인입한 상태는, 4개소의 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)의 간극(2개소의 외벽부와 자심의 간극 + 2개소의 내벽부와 자심의 간극), 2개소의 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)의 간극(2개소의 내벽부와 리드부 의 간극)의 합계 6개소에 대하여, 각각 b에 상당하는 두께를 측정하고, 그 평균값을 구한 후, [(b/a)×100%]의 식에 의해 접착제부(4)가 인입한 범위(평균값)를 구하는 것으로 한다. b의 두께는 도 2에 도시한 바와 같이 리드부(5)를 포함하는 단면에서 측정하는 것으로 한다.
접착제부(4)가 간극에 인입한 상태로 존재하면 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)의 접착 면적이 커지고, 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5), 나아가 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)의 접합 강도가 높아진다. 접착제부(4)가 인입하는 비율이 5% 미만이면 도전성 리드부(5)와의 접합 강도가 불충분해지고, 인덕턴스 소자(1)의 배선 기판(6)에의 실장시에 문제가 발생한다. 접착제부(4)의 인입 비율이 50%를 초과하면 도넛형 자심(2)에 부가되는 응력이 커져 자기 특성이 저하한다. 접합 강도와 자기 특성의 저하 방지의 관점에서, 접착제부(4)의 인입 비율은 10 내지 40%의 범위인 것이 보다 바람직하다.
또한, 접착제부(4)는 도넛형 자심(2)의 단면적의 5 내지 30%의 범위까지 침투하는 것이 바람직하다. 바닥이 있는 용기(3)에 수납된 도넛형 자심(2)을 도넛의 중심을 통과하고 중공부에 평행하게 절단하였을 때의 자심(2)의 단면적을 100%라고 하였을 때, 접착제부(4)는 면적비로 5 내지 30%의 비율로 도넛형 자심(2)의 내부에 침투하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 도넛형 자심(2)의 자기 특성의 저하를 억제한 후, 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)의 접합 강도를 한층 더 향상시키는 것이 가능해진다.
자심(2)의 단면적(100%)은, 도 6에 도시한 바와 같이 자성 박대(21)의 최외 층(21A)과 최내층(21B)에 둘러싸여진 범위(사선 영역)을 나타내는 것으로 한다. 자성 박대를 권회(또는 적층)하였을 때에, 자성 박대끼리의 사이에 간극이 생겼다고 하여도, 그것은 자심의 단면적(100%)에 포함된다. 마찬가지로, 자성 박대끼리의 사이에 절연층(절연 피막이나 절연 필름)이 존재한 경우, 그것도 자심의 단면적(100%)에 포함된다.
접착제부(4)의 일부가 도넛형 자심(2)의 내부에 침투한 구조로 함으로써, 앵커 효과로 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3) 및 리드부(5)의 접합을 견고한 것으로 할 수 있다. 침투 비율이 5% 미만에서는 앵커 효과가 충분하지 않기 때문에, 바닥이 있는 용기(3) 내에서의 도넛형 자심(2)의 고정이 불충분해진다. 따라서, 운반 중에 도넛형 자심(2)이 어긋나 바닥이 있는 용기(3) 내에서 달그락 달그락 울리는 상태로 될 우려가 있다. 또한, 납땜시의 열에 의해 접착제부(4)가 용융하여, 도넛형 자심(2)이 탈락할 우려가 있다.
접착제부(4)의 도넛형 자심(2)에 대한 침투 비율이 30%를 초과하면, 도넛형 자심(2)에 걸리는 응력이 지나치게 커져, 도넛형 자심(2)의 자기 특성에 악영향을 줄 우려가 있다. 접착제부(4)의 도넛형 자심(2)에 대한 침투 비율은 10 내지 20%의 범위인 것이 보다 바람직하다. 접착제부(4)의 침투 비율은, 사용하는 접착제의 특성과 도포량, 건조 공정의 조정에 의해 적절하게 조정할 수 있다.
이 실시 형태의 인덕턴스 소자(1)는, 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)가 접착제부(4)로 일체적으로 고정되어 있기 때문에, 제조 공정을 간소화할 수 있고, 대폭 비용 절감을 도모할 수 있다. 또한, 도넛형 자심(2) 을 수납한 바닥이 있는 용기(3)의 도전성 리드부(5)에 대한 고정성이 양호하기 때문에, 인덕턴스 소자(1)의 취급성이 우수하다. 접착제부(4)를 시인할 수 있기 때문에, 인덕턴스 소자(1)의 방향성을 용이하게 확인할 수 있다. 인덕턴스 소자(1)의 방향성을 확인할 수 있으면, 배선 기판(6)에 실장할 때의 방향성이나 위치 정렬을 원활하게 행할 수 있다.
인덕턴스 소자(1)는 도넛형 자심(2)을 복수개 갖고 있어도 된다. 도넛형 자심(2)을 복수개 사용하는 경우, 도 4에 도시한 바와 같이 도넛형 자심(2)을 개별적으로 수납한 바닥이 있는 용기(3)를 복수개 늘어 놓아도 되고, 혹은 복수의 도넛형 자심(2)을 수납한 바닥이 있는 용기(3)를 사용하여도 된다. 바닥이 있는 용기(3)에 2개 이상의 도넛형 자심(2)을 배치하는 경우, 바닥이 있는 용기(3)의 개방부측에 있는 도넛형 자심(2)만을 접착제부(4)로 고정하여도 된다. 이 때는 접착제부(4)로 고정한 도넛형 자심(2)만의 침투 비율을 측정한다. 도넛형 자심(2)을 개별적으로 수납한 바닥이 있는 용기(3)를 복수개 늘어 놓는 경우에는, 개개의 도넛형 자심(2)을 접착제부(4)로 고정하는 것이 바람직하며, 접착제부(4)의 침투 비율은 각각 측정한다.
도전성 리드부(5)는 도 5에 도시한 바와 같이 킹크부(7)를 갖고 있어도 된다. 킹크부(7)는 도넛형 자심(2)을 수납한 바닥이 있는 용기(3)와 배선 기판 사이에 대응하는 위치에 설치된다. 도전성 리드부(5)에 킹크부(7)를 설치함으로써, 납땜시의 열에 의해 접착제부(4)가 용융하였다고 하여도, 도넛형 자심(2)을 수납한 바닥이 있는 용기(3)가 더 이상 탈락할 일은 없다. 접착제가 실온에서 고화하는 경우, 접착제가 자연 냉각으로 다시 고화되고, 도넛형 자심(2)과 바닥이 있는 용기(3)와 도전성 리드부(5)가 일체적으로 고정된 상태를 얻을 수 있다.
킹크부(7)는 복수의 파형을 갖고, 그 길이를 5mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 도전성 리드부(5)를 통과하는 열을 효과적으로 방열할 수 있다. 따라서, 접착제부(4)의 용융을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 킹크부(7)에는 파형, S자형, 지그재그형, 나선형 등, 여러가지 형상을 적용할 수 있다. 킹크부(7)의 길이는 5mm 이상이 바람직하다. 킹크부(7)의 길이의 상한은 특별히 규정되는 것은 아니지만, 킹크부(7)를 형성하는 수고를 고려하면 15mm 이하로 하는 것이 바람직하다.
킹크부(7)는 그 폭의 바닥이 있는 용기(3)의 내경에 대한 비(킹크부의 폭/바닥이 있는 용기의 내경)가 1.1 내지 3의 범위의 형상을 갖는 것이 바람직하다. 킹크부(7)의 폭을 바닥이 있는 용기(3)의 내경보다 크게 해 둠으로써, 배선 기판(6)에 실장할 때의 위치 어긋남이나 탈락 등의 문제를 방지할 수 있다. 바닥이 있는 용기(3)가 킹크부(7)를 통과하는 경우에는, 도전성 리드부(5)를 바닥이 있는 용기(3)에 삽입하기 전에 킹크부(7)를 형성해 두는 것이 바람직하다. 바닥이 있는 용기(3)가 킹크부(7)를 통과하지 않는 경우에는, 도전성 리드부(5)를 바닥이 있는 용기(3)에 삽입한 후에 킹크부(7)를 형성한다. 킹크부(7)는 미리 형성해 두는 것이 바람직하다.
바닥이 있는 용기(3)의 내경에 대한 킹크부(7)의 폭의 비가 1.1 미만인 경우에는, 킹크부(7)를 설치한 것에 의한 효과가 충분히 얻어지지 않는다. 한편, 그 비가 3을 초과하면 킹크부(7)의 폭이 지나치게 커서, 바닥이 있는 용기(3)의 내경을 통과할 때에 도전성 리드부(5)가 절곡되는 등의 제조 불량이 발생할 우려가 있다. 도전성 리드부(5)는 동선 등의 금속선재인 경우가 많다. 금속선재이면 스프링성이 있기 때문에, 바닥이 있는 용기(3)의 내경보다 킹크부(7)의 쪽이 커도 작은 응력을 가하는 것만으로 삽입 관통시킬 수 있다. 그로 인해, 도전성 리드부(5)에 미리 킹크부(7)를 설치한 후에 바닥이 있는 용기(3)에 삽입 관통시킬 수 있다.
이 실시 형태의 인덕턴스 소자(1)는 덮개부를 사용하고 있지 않으므로, 제조 공정을 간소화할 수 있고, 또한 제조 비용을 대폭 저감할 수 있다. 또한, 접착제부(4)의 침투 비율을 조정함으로써, 접착제의 고화시의 응력에 의한 자기 특성의 저하(예를 들어 L값의 저감)를 억제할 수 있다. 따라서, 인덕턴스 소자(1)는 우수한 노이즈 저감 효과를 발휘하는 것이다. 이러한 인덕턴스 소자(1)는 스위칭 전원 등의 전자 기기에 노이즈 억제 소자로서 적절하게 사용된다.
스위칭 전원은 PC나 서버 등의 여러가지 분야에 사용되고 있다. 스위칭 전원의 배선 기판에는 여러가지 소자가 탑재된다. 개개의 소자는 납땜으로 배선 기판에 고정된다. 이 실시 형태의 인덕턴스 소자(1)는 납땜의 열에 의해 접착제부(4)가 용융하는 것에 대하여 대책이 실시되어 있기 때문에, 납땜시의 도넛형 자심(2)의 위치 어긋남이나 탈락과 같은 문제가 발생하기 어렵다. 따라서, 인덕턴스 소자(1)는 리플로우 공정에도 대응할 수 있기 때문에, 스위칭 전원의 양산성을 향상시키는 것이 가능해진다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 스위칭 전원의 구성을 도시하는 회 로도이다. 도 7에 도시하는 자려(自勵) 플라이백 방식의 스위칭 전원(31)은, 입력 단자(32, 33) 사이에 직렬로 접속된 트랜스포머(34)의 1차 권선(35)과 스위칭 소자로서의 FET(MOSFET)(36)를 갖고 있다. 트랜스포머(34)에는, 또한 FET(36)의 게이트 회로 드라이브용의 권선(37)이 설치되어 있다. 즉, 권선(37)은 FET(36)를 자려 발진시키기 위하여 감겨진 트랜스포머(34)의 정귀환 권선이다.
FET(36)의 게이트 단자와 정귀환 권선(37) 사이에는, 정귀환 권선(37)의 신호를 FET(36)에 보내는 드라이브 회로(38)가 설치되어 있다. 드라이브 회로(38)는 인덕터(39), 저항(40) 및 콘덴서(41)를 직렬로 접속하여 구성되어 있고, 스너버 회로로서 기능한다. 저항(40)은 FET(36)에 적절한 드라이브 전류를 공급하는 것이며, 콘덴서(41)는 FET(36)의 드라이브 특성의 향상을 도모하는 것이다. 인덕터(39)는 가포화성을 갖고, FET(6)의 게이트 신호를 지연시키는 기능을 갖는다. 전술한 실시 형태의 인덕턴스 소자(1)는 가포화 인덕터(39)에 적용되고, FET(36)의 노이즈 억제 소자로서 기능한다.
트랜스포머(34)의 1차 권선(35)과 입력 단자(33) 사이에는, 트랜스포머(34)의 1차 권선(35)에 발생하는 서지 전압을 흡수하는 스너버 콘덴서(42)가 직렬로 접속되어 있다. 스너버 콘덴서(42)는 FET(36)와 병렬로 접속되어 있다. 또한, 스너버 콘덴서(42)와 직렬로 스너버 저항(43)이 접속되어 있다. 트랜스포머(34)의 2차 권선(44)에는 정류 소자(45)와 콘덴서(46)가 정류ㆍ평활 회로로서 접속되어 있다. 저항(47)은 부하이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 스위칭 전원의 구성을 도시하는 회 로도이다. 도 8에 도시하는 타려(他勵) 플라이백 방식의 스위칭 전원(51)은, FET(36)의 드라이브 회로로서 발신 회로(52)를 구비하고 있다. FET(36)와 발신 회로(52) 사이에는, 가포화 인덕터(39)와 저항(40)이 직렬로 접속되어 있다. 가포화 인덕터(39)는 제1 실시 형태와 마찬가지로 FET(36)의 노이즈 억제 소자로서 기능하는 것이며, 전술한 실시 형태의 인덕턴스 소자(1)가 적용된다.
다음에, 본 발명의 구체적인 실시예와 그 평가 결과에 대하여 설명한다.
<실시예 1 내지 6, 비교예 1 내지 2>
(Co0.94Fe0.05Cr0.01)72Si15B13의 조성을 갖는 아몰퍼스 자성 합금 박대(두께 18㎛)를 권회하여 도넛형 자심(토로이달 코어)을 성형하였다. 자성 박대의 표면에는 미리 절연 피막이 형성되어 있다. 도넛형 자심의 사이즈는 외경 3mm×내경 2mm×높이 3mm로 하였다.
다음에, PBT제 바닥이 있는 용기(외경 3.4mm×내경 1.6mm×높이 4.5mm, 용기의 두께 0.1mm)에 도넛형 자심을 수납하였다. 바닥이 있는 용기는 [(외벽부의 높이 4.5mm - 내벽부의 높이 3.2mm)=1.3mm]로 하였다. 그 후, 절곡 가공을 실시한 선 직경 0.8mm의 도전성 리드선을 삽입하고, 아크릴 변성 실리콘 수지계 접착제를 사용하여 자심과 용기와 리드부를 일체적으로 고정하였다. 접착제를 건조, 고화하는 조건을 바꾸어, 접착제부의 인입 비율을 조정하였다.
이와 같이 하여, 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 2의 인덕턴스 소자를 제 작하였다. 도전성 리드부에는 주석 도금 동선을 사용하였다. 또한, 접착제를 에폭시 수지계로 바꾸어 실시예 5의 인덕턴스 소자를 제작하였다. 접착제를 페놀 수지계로 바꾸어 실시예 6의 인덕턴스 소자를 제작하였다.
각 실시예 및 비교예의 인덕턴스 소자의 L값을 측정하였다. L값은 측정 개시 1시간 후와 1000시간 연속 가동 후의 값을 나타낸다. L값의 측정은 LCR 미터에 의해 주파수 50kHz, 1V의 조건에서 행하였다. 표 1에 결과를 나타낸다. 또한, 접착제부의 침투 비율(%)은 중심부를 통과하도록 두께 방향으로 수직으로 절단하고, 그 단면을 관찰함으로써 구하였다. 접착제부의 경도(쇼어 경도 A)는 JIS-Z-2246에 준하여 측정하였다.
표 1로부터 명확한 바와 같이, 실시예의 인덕턴스 소자는 L값이 크고, 1000시간 후의 열화도 작다. 수지의 경도가 높은 실시예 5, 6은, 접착제부의 인입 비율이 동일한 실시예 2와 비교하여 약간 L값이 저하하였다. 비교예 2와 같이 접착제부의 인입 비율이 80%로 큰 것은 L값이 저하하였다. 이 결과로부터, 접착제로 일체적으로 고정하는 경우에는 접착 조건에 의해 자기 특성에 차이가 발생하는 것을 알 수 있다.
<실시예 7 내지 10>
실시예 2의 인덕턴스 소자를 사용하여, 접착제부가 자심의 내부에 침투하는 비율을 바꾼 것을 준비하고, 동일한 측정을 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
표 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 자심의 간극에 접착제부가 침투하는 비율은 30%를 초과하면 자기 특성의 저하를 초래할 우려가 있는 것을 알 수 있다.
<실시예 11 내지 15, 비교예 3>
실시예 2의 인덕턴스 소자를 사용하여, 표 3에 나타낸 바와 같이 킹크부를 설치한 것을 준비하였다. 비교를 위해, 비교예 1의 인덕턴스 소자도 준비하였다. 각 인덕턴스 소자를 배선 기판에 납땜하였을 때의 자심의 위치 어긋남의 비율을 측정하였다. 자심의 위치 어긋남의 비율은, 납땜 공정 후에 자심 또는 용기가 위치 어긋난 것, 및 배선 기판을 거꾸로 하였을 때에 자심 또는 용기가 위치 어긋난 것의 수를 모두 카운트하였다. 또한, 킹크부의 길이는 5mm, 배선 기판으로부터 인덕턴스 소자까지의 리드부의 길이는 15mm로 통일하였다. 위치 어긋남의 측정 결과를 표 3에 나타낸다.
표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 인덕턴스 소자는 납땜 후의 자심의 위치 어긋남의 발생 비율이 작다. 이것은 접착제부가 소정량 인입되어 있어 접착 효과가 크기 때문이라고 생각된다. 킹크부를 설치한 쪽이 위치 어긋남을 막을 수 있는 것이 확인되었다. 이것은 킹크부가 파형 형상이기 때문에 방열성이 개선되어, 납땜시의 열이 접착제부에 영향을 미치기 어렵게 된 것으로 생각된다. 또한, 킹크부의 길이는 5mm 이상이면 탈락 방지 효과가 충분히 얻어지는 것을 알 수 있었다. 한편, 비교예 3은 접착제부의 침투 비율이 작기 때문에, 앵커 효과가 충분하지 않고 탈락이 많았다.
<실시예 16 내지 19>
표 4에 나타내는 형상을 갖는 자심을 사용하여, 실시예 1과 마찬가지로 인덕턴스 소자를 제작하여 L값을 측정하였다. 접착제는 아크릴 변성 실리콘 수지계 접착제로 통일하였다. L값의 측정 결과를 표 4에 나타낸다. 실시예의 인덕턴스 소자는 자심 사이즈가 변경되어도 양호한 L값을 갖는 것을 알 수 있다.
<실시예 20 내지 25>
실시예 2의 인덕턴스 소자를 사용하여, 바닥이 있는 용기의 외벽부의 높이와 내벽부의 높이를 표 5에 나타낸 바와 같이 바꾼 경우에, 접착제부가 용기 표면에 넘쳐 외관 불량으로 된 것의 비율을 측정하였다. 그 결과를 표 5에 나타낸다.
표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 바닥이 있는 용기의 외벽부의 높이와 내벽부의 높이를 비교하였을 때, 외벽부의 높이가 내벽부의 높이와 동등 혹은 그 이상이면, 접착제가 용기 표면에 흘러나오지 않으므로 외관 불량을 일으키기 어렵다. 특히, (외벽부의 높이 - 내벽부의 높이)가 0.2mm 이상이면 외관 불량의 발생률을 2% 이하로 작게 할 수 있다. (외벽부의 높이 - 내벽부의 높이)가 2mm를 초과하여도, 그 이상의 개선이 보이지 않았다. 용기의 제조 비용 등을 고려하면, (외벽부의 높이 - 내벽부의 높이)는 0.2 내지 2mm가 바람직하다.
이상과 같이, 실시예의 인덕턴스 소자는 자기 특성의 저하를 방지하는 동시에, 양산성의 개선 및 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다. 배선 기판에의 실장성도 양호하기 때문에, 스위칭 전원 등의 전자 기기의 제조성도 높일 수 있다.
본 발명의 인덕턴스 소자는 덮개부를 사용할 필요가 없기 때문에, 제조 비용의 저감이나 양산성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 접착제부에 의한 고정시에 자기 특성을 저하시킬 일이 없기 때문에, 우수한 자기 특성을 갖는 인덕턴스 소자를 제공할 수 있다. 이러한 인덕턴스 소자는 스위칭 전원 등의 노이즈 억제 소자(가포화 인덕터)로서 적절하게 사용된다.
Claims (14)
- 자성 박대의 권회체 또는 적층체를 구비하는 도넛형 자심과,일단부에 설치된 저부와, 타단부에 설치된 개방부를 갖고, 상기 도넛형 자심이 수납되는 바닥이 있는 용기와,상기 바닥이 있는 용기 내에 수납된 상기 도넛형 자심의 중공부에 삽입 관통되는 도전성 리드부와,상기 바닥이 있는 용기의 상기 개방부를 덮도록 설치되고, 상기 도넛형 자심, 상기 바닥이 있는 용기 및 상기 도전성 리드부를, 상기 바닥이 있는 용기와는 별도로 덮개부를 형성하지 않고 일체적으로 고정하는 접착제부를 구비하고,상기 접착제부는, 상기 도넛형 자심과 상기 바닥이 있는 용기의 간극, 및 상기 바닥이 있는 용기와 상기 도전성 리드부의 간극에, 상기 바닥이 있는 용기의 상기 개방부측으로부터 상기 도넛형 자심의 두께에 대하여 평균 5% 이상 50% 이하의 범위에서 인입되어 있는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 바닥이 있는 용기는, 통 형상 외벽부와, 상기 통 형상 외벽부에 내측으로 동심원적으로 배치된 통 형상 내벽부와, 상기 통 형상 외벽부와 상기 통 형상 내벽부의 사이를 막도록, 상기 통 형상 외벽부 및 상기 통 형상 내벽부의 일단부에 설치된 상기 저부와, 상기 통 형상 외벽부 및 상기 통 형상 내벽부의 타단부에 설치된 상기 개방부와, 상기 통 형상 내벽부에 내측에 설치된 중공부 를 갖고, 상기 도넛형 자심은 상기 통 형상 외벽부와 상기 통 형상 내벽부의 사이에 배치되고, 또한 도전성 리드부는 상기 바닥이 있는 용기의 상기 중공부 내에 삽입 관통되는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 접착제부는 상기 도넛형 자심의 단면적의 5% 이상 30% 이하의 범위까지 침투되어 있는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 접착제부는 아크릴 변성 실리콘 수지계 접착제의 고화체를 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 도전성 리드부는 기판에 실장하는 것이 가능하도록 절곡된 형상을 갖고, 또한 상기 접착제부는 상기 기판과 반대측에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
- 제5항에 있어서, 상기 도전성 리드부는 상기 도넛형 자심과 상기 기판 사이에 대응하는 위치에 설치된 킹크부를 갖고, 상기 바닥이 있는 용기의 내경에 대한 상기 킹크부의 폭이 1.1 이상 3 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
- 제1항에 있어서, 복수개의 상기 도넛형 자심을 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
- 제1항에 있어서, 상기 자성 박대는 아몰퍼스 자성 합금 박대를 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자.
- 자성 박대의 권회체 또는 적층체를 구비하는 도넛형 자심을, 일단부에 설치된 저부와 타단부에 설치된 개방부를 갖는 바닥이 있는 용기 내에 수납하는 공정과,상기 바닥이 있는 용기 내에 수납된 상기 도넛형 자심의 중공부에, 절곡 가공을 실시한 도전성 리드부를 삽입하는 공정과,상기 도넛형 자심이 수납되고, 또한 상기 도전성 리드부가 삽입된 상기 바닥이 있는 용기의 상기 개방부에 접착제를 도포하는 공정과,상기 접착제를 건조시켜 고화함으로써, 상기 도넛형 자심, 상기 바닥이 있는 용기 및 상기 도전성 리드부를, 상기 바닥이 있는 용기와는 별도로 덮개부를 형성하지 않고 일체적으로 고정하는 접착제부를 형성하는 공정을 구비하며,상기 접착제부를, 상기 도넛형 자심과 상기 바닥이 있는 용기의 간극, 및 상기 바닥이 있는 용기와 상기 도전성 리드부의 간극에, 상기 도넛형 자심의 두께에 대하여 평균 5% 이상 50% 이하의 범위에서 인입시키는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자의 제조 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 접착제를 90℃ 이상 150℃ 이하의 온도하에서 건조시키는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자의 제조 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 도전성 리드부에 킹크부를 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자의 제조 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 도전성 리드부의 선단을 고정한 상태에서, 상기 바닥이 있는 용기의 상기 개방부에 상기 접착제를 도포하는 것을 특징으로 하는 인덕턴스 소자의 제조 방법.
- 삭제
- 제1항에 기재된 인덕턴스 소자를 노이즈 억제 소자로서 구비하는 것을 특징으로 하는 스위칭 전원.
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